海森堡自旋鏈中量子退相干對量子稠密編碼影響的若干研究.pdf

1、量子信息是由量子理論和現(xiàn)代信息科學的結合而產(chǎn)生得一門新的交叉科學：這一新的學科受到了國內外理論和實驗物理學家們的廣泛關注，并取得了豐碩的研究成果。量子信息和量子計算理論研究的重要目的就是實現(xiàn)量子稠密編碼、量子隱形傳態(tài)、量子計算機等等。從本質上講，量子信息利用的是量子態(tài)的相干性和糾纏性。然而，量子信息處理過程不可避免地受到量子退相干的影響，從而使得量子相干性遭到破壞、甚至消失。因此量子退相干是實現(xiàn)量子信息，尤其是量子計算的一個重要困難，如

2、何克服它則成了量子信息理論研究的一個重要方面。
　　 量子糾纏作為量子信息和量子計算的重要資源，吸引了眾多物理學家的巨大興趣。針對量子糾纏的研究十分廣泛，從最基本的定義到量子糾纏的應用以及量子信息處理方案的實驗實現(xiàn)等等。量子糾纏動力學是量子糾纏研究的一個重要方面。一般來講量子糾纏動力學指的是量子糾纏的時間演化規(guī)律。量子糾纏演化的研究將有助于人們從動態(tài)上把握量子糾纏在量子信息處理中的狀態(tài)，并進而為準確應用量子糾纏去實現(xiàn)量子信息處理

3、提供理論上的分析和依據(jù)?，F(xiàn)實中由于量子退相干效應的存在，量子糾纏態(tài)的相干性就會衰減，從而導致量子糾纏發(fā)生變化。
　　 論文一共分為四章。第一、二章介紹量子信息論的發(fā)展概況以及關于量子糾纏的一些基本知識。第三章主要研究外磁場對各向異性兩比特海森堡XYZ模型中量子稠密編碼的影響。使用的量子信道是兩比特海森堡XXZ自旋鏈中的熱平衡態(tài)。通過量子稠密編碼信道容量的表達式分析了每個參數(shù)對量子稠密編碼的影響，我們發(fā)現(xiàn)自旋－自旋偶合常數(shù)、平均耦

4、合常數(shù)和各向異性參數(shù)對稠密編碼起積極作用，但是磁場均勻性和非均勻性卻表現(xiàn)出消極作用。除此以外，在這個模型中磁場起到信道容量對各向異性參數(shù)的對稱性破壞作用。第四章紹量子退相干的基本概念以及基本知識。主要研究量子相位退相干、DM相互作用和磁場的非均勻性對各向異性兩比特海森堡XYZ模型中量子稠密編碼的影響。結果表明當系統(tǒng)初始態(tài)制備為最大糾纏態(tài)（EPR）時總可以實現(xiàn)量子稠密編碼，其它初始態(tài)不可能實現(xiàn)量子稠密編碼或有效量子稠密編碼。雖然量子相位退